[發明專利]基于信道聚類的頻譜感知方法及裝置

有效

• 申請號: 201410116936.0
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103957537B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 馮志勇;張軼凡;田玉成;高明菲;晏瀟
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04L1/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

1.一種基于信道聚類的頻譜感知方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：根據歷史檢測數據對各個信道的歷史占用狀態進行統計；

S2：根據所述各個信道的歷史占用狀態分別計算任意兩個信道間的相關系數；

S3：根據所述相關系數利用信道聚類算法將信道進行聚類，生成預定數目個類；

S4：在每個類中分別選出一個檢測信道，檢測所述檢測信道的占用狀態；

S5：根據檢測信道的占用狀態利用類內估計算法對每個類中除所述檢測信道之外的其余信道進行占用狀態的類內估計；

S6：根據所述各個信道的歷史占用狀態對每個類中除所述檢測信道之外的其余信道進行占用狀態的自估計；

S7：將所述類內估計和自估計得到的結果進行匯聚，得到類中除所述檢測信道之外的其余信道的狀態估計；

所述步驟S5具體為：

在每一類中，利用基于最大后驗概率估計的類內估計算法對除所述檢測信道之外的其余信道進行占用狀態的類內估計；

所述步驟S7具體為：

根據最小熵匯聚法對所述類內估計和自估計得到的結果進行統一，得到類中除所述檢測信道之外的其余信道的狀態估計。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1之前，所述方法還包括：按預定的時間周期對信道進行檢測，將獲取的檢測數據作為歷史檢測數據進行保存。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

獲取所述各個信道的歷史占用狀態矢量；

根據所述各個信道的歷史占用狀態矢量分別計算任意兩個信道間的相關系數ρ_ij，

其中，ρ_ij是信道i與信道j間的相關系數，表示第i個信道在第m個時隙下的狀態，表示第j個信道在第m個時隙下的狀態，M表示時隙的個數，⊙表示同或操作。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

設置進行信道聚類所得到的類的數目；

根據所述相關系數和所述類的數目利用最小熵增量算法進行信道聚類。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S6具體為：

利用馬爾科夫模型根據所述各個信道的歷史占用狀態對每個類中除所述檢測信道之外的其余信道進行占用狀態的自估計。

6.一種基于信道聚類的頻譜感知裝置，其特征在于，包括：

歷史狀態統計模塊，用于根據歷史檢測數據對各個信道的歷史占用狀態進行統計；

相關系數計算模塊，用于根據所述各個信道的歷史占用狀態分別計算任意兩個信道間的相關系數；

信道聚類模塊，用于根據所述相關系數利用信道聚類算法將信道進行聚類，生成預定數目個類；

信道檢測模塊，用于在每個類中分別選出一個檢測信道，檢測所述檢測信道的占用狀態；

類內估計模塊，用于根據檢測信道的占用狀態利用類內估計算法對每個類中除所述檢測信道之外的其余信道進行占用狀態的類內估計；

自估計模塊，用于根據所述各個信道的歷史占用狀態對每個類中除所述檢測信道之外的其余信道進行占用狀態的自估計；

匯聚模塊，用于將所述類內估計和自估計得到的結果進行匯聚，得到類中除所述檢測信道之外的其余信道的狀態估計；

類內估計模塊，用于在每一類中，利用基于最大后驗概率估計的類內估計算法對除所述檢測信道之外的其余信道進行占用狀態的類內估計；

匯聚模塊，用于根據最小熵匯聚法對所述類內估計和自估計得到的結果進行統一，得到類中除所述檢測信道之外的其余信道的狀態估計。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

歷史檢測數據獲取模塊，用于按預定的時間周期對信道進行檢測，將獲取的檢測數據作為歷史檢測數據進行保存。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述相關系數計算模塊包括：

獲取單元，用于獲取所述各個信道的歷史占用狀態矢量；

計算單元，用于根據所述各個信道的歷史占用狀態矢量分別計算任意兩個信道間的相關系數ρ_ij，

其中，ρ_ij是信道i與信道j間的相關系數，表示第i個信道在第m個時隙下的狀態，表示第j個信道在第m個時隙下的狀態，M表示時隙的個數，⊙表示同或操作。